2023年安徽省淮北师大学附属实验中学物理高二上期末调研模拟试题含解析.doc

2023年安徽省淮北师大学附属实验中学物理高二上期末调研模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为和，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A和B导线的横截面积之比为（　　）

A. B.
C. D.
2、氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2 的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则(　　)

A.可见光光子能量范围在1.62eV到2.11eV之间
B.氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线
C.a光频率大于b光的频率
D.氢原子在n＝2的能级可吸收任意频率的光而发生电离
3、关于电流的说法中正确的是
A.根据,可知I与q成正比
B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流
C.电流有方向,电流是矢量
D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
4、如图所示,在a、b、c三处垂直纸面放置三根长直通电导线,a、b、c是等边三角形的三个顶点,电流大小相等,a处电流在三角形中心O点的磁感应强度大小为B,则O处磁感应强度（）

A. B.
C. D.
5、图甲为列车运行的俯视图，列车首节车厢下面安装一块电磁铁，电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场，列车经过放在铁轨间的线圈时，线圈产生的电脉冲信号传到控制中心，如图乙所示．则列车的运动情况可能是( )

A.匀速运动 B.匀加速运动
C.匀减速运动 D.变加速运动
6、在示波管中，电子枪2s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流强度为
A.9.6×10-6A
B.3×10-3A
C.4.8×10-6A
D.3×10-6A
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、一个线圈的电流在均匀增大，则这个线圈
A.自感系数也将均匀增大
B.自感电动势也将均匀增大
C.磁通量也将均匀增大
D.自感系数，自感电动势都不变
8、如图所示，甲图空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，乙图空间存在平行于纸面向右的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，两矩形线框面积相等为S，均绕轴线逆时针转动（从上向下看），转动角速度相等恒为，则在图示位置甲、乙线圈中的感应电动势以及两线圈转动180°过程中感应电流方向分别为( )

A.；甲中感应电流方向始终为
B.；乙中感应电流方向先，后
C.；甲中感应电流方向先，后
D.；乙中感应电流方向始终为
9、如图所示，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则

A.该粒子带正电
B.A点与x轴的距离为
C.粒子由O到A经历时间t＝
D.运动过程中粒子的速度不变
10、光滑绝缘曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y=x2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中的虚线所示），一个质量为m的小金属球从抛物线上y=b（b＞a）处沿抛物线自由下滑，忽略空气阻力，重力加速度值为g．则（　　）

A.小金属球沿抛物线下滑后最终停在O点
B.小金属球沿抛物线下滑后对O点压力一定大于mg
C.小金属球沿抛物线下滑后每次过O点速度一直在减小
D.小金属球沿抛物线下滑后最终产生的焦耳热总量是mg（b﹣a）
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）用螺旋测微器测量某圆柱体的直径，由图读得其直径为_________mm｡

12．（12分）在测干电池的电动势和内电阻的实验中，有图甲、图乙两个可供选择的电路，为了测量准确应该选用______电路进行实验，根据实验数据画出的U-I图线如图所示，则求得的电动势是______V，内电阻是______Ω．测量值与真实值相比E测______E真；r测______r真（填“＞”“=”或“＜”）

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8

（1）求磁感应强度B的大小；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度
14．（16分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

(1)小球到达C点的速度大小
(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小
15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】A、B两端的电势差分别为、，电流相等，根据欧姆定律

得

根据电阻定律

则横截面积之比

故选B。
2、C
【解析】A.由能级跃迁公式ΔE＝－En得：
ΔEa＝E4－E2＝－0.85eV－(－3.4eV)＝2.55 eV
ΔEb＝E3－E2＝－1.51eV－(－3.4eV)＝1.89 eV
故A错；
B.氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时能量差
ΔE3＝E4－E3＝－0.85eV－(－1.51 eV)＝0.66eV
所以氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时能量差对应的光子不属于紫外线波段，故B错；
C.据ΔE＝＝hν知，a光的频率大于b光的频率，故C对；
D.氢原子在n＝2的能级时能量为－3.4eV，所以只有吸收光子能量大于等于3.4eV时才能电离，故D错
3、D
【解析】A．根据：

可以知道I是通过某一横截面积的电量q与通过这些电量所用时间t的比值；当t一定时,I与q成正比，当q一定时，通电时间越长，电流越小.故A错误;
B．恒定电流的电流大小和方向都不随时间变化,而在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,只能说明大小相等,不能说明方向也不变,故B错误;
C．电流有方向，但电流运算满足代数法则，而矢量的运算满足平行四边形定则,故电流是标量.故C错误;
D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位.所以D正确.
故选D.
4、B
【解析】根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向右，大小为B；下面左边导线产生的B方向斜向右下方，与水平成60°角，下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60°角，则根据平行四边形定则进行合成可知，下面两根导线产生的合场强大小为B，方向水平向右，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向水平向右，B正确，ACD错误
5、C
【解析】由U−t图象得到，线圈两端的电压大小与时间呈线性关系，即有：
U=U0−kt
由法拉第电磁感应定律
E=U=BLv，
B.L、k均一定，则速度v随时间均匀减小，所以火车做匀减速直线运动。
A.匀速运动。与上述结论不符，故A错误；
B.匀加速运动。与上述结论不符，故B错误；
C.匀减速运动。与上述结论相符，故C正确；
D.变加速运动。与上述结论不符，故D错误。
故选：C.
6、C
【解析】每个电子的电荷量大小为：e=1.6×10−19C，
6×1013个电子总电荷量为：q=6×1013×1.6×10−19C=9.6×10−6C，
则示波管中电流大小为：I=A=4.8×10−6A
A、A项与上述分析结论不相符，故A错误；
B、B项与上述分析结论不相符，故B错误；
C、C项与上述分析结论相符，故C正确；
D、D项与上述分析结论不相符，故D错误

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、CD
【解析】自感系数取决于线圈的结构，电流的变化不影响自感系数，自感电动势，一个线圈的电流在均匀增大，所以自感电动势不变，故AB错误，D正确；磁通量的变化正比于电流的变化，电流在均匀增大，磁通量也将均匀增大，故C正确
【点睛】自感系数取决于线圈的结构，电流的变化不影响自感系数
8、AB
【解析】根据法拉第电磁感应定律求出线圈中感应电动势，结合楞次定律判断感应电流的方向
【详解】A、C项：甲图中线圈的磁通量最大，没有任何一条边切割磁感线，所以此时电动势为零，甲图中线圈转过900，磁通量减小，由楞次定律可知，电流方向为，线圈从900到1800过程中磁通量增大，由楞次定律可知，电流方向为，故A正确，C错误；
B、D项：乙图中线圈中的磁通量最小为零，此时感应电动势最大为，乙图中线圈转过900，磁通量增大，由楞次定律可知，电流方向为，线圈从900到1800过程中磁通量减小，由楞次定律可知，电流方向为：，故B正确，D错误
故选AB
【点睛】注意在法拉第电磁感应定律中，S为有效面积，并理解磁通量变化率与磁通量变化的不同
9、BC
【解析】根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示：

A．根据左手定则及曲线运动的条件判断出此电荷带负电，故A错误；
B．设点A与x轴的距离为d，由图可得：
r-rcos60°=d
所以
d=0.5r
而粒子的轨迹半径为，则得A点与x轴的距离为：
，
故B正确；
C．粒子由O运动到A时速度方向改变了60°角，所以粒子轨迹对应的圆心角为θ=60°，所以粒子运动的时间为

故C正确；
D．由于粒子的速度的方向在改变，而速度是矢量，所以速度改变了，故D错误
10、BD
【解析】A．圆环在磁场中运动的过程中，没有感应电流，机械能不再减小，所以圆环最终在直线y=a以下来回摆动，故A错误；
B．小金属球沿抛物线下滑后在最低点O只受到重力和支持力的作用，合力提供向心力，加速度的方向向上，所以对轨道的压力一定大于mg，故B正确；
C．圆环机械能不再减小时，最终在直线y=a以下来回摆动，之后每次过O点速度不再减小，故C错误；
D．圆环在磁场中运动的过程中，没有感应电流，机械能不再减小，所以圆环最终在直线y=a以下来回摆动，小金属球沿抛物线下滑后最终产生的焦耳热总量等于减少的机械能，即

故D正确。
故选BD。
第II卷（非选择题

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、700
【解析】考查螺旋测微器的读数。
【详解】螺旋测微器主尺读数4.5mm，螺旋读数0.200mm，因此读得直径为
5mm+0.200mm=4.700mm
12、 ①.甲 ②.1.5 ③.0.625 ④.< ⑤.<
【解析】[1]本实验中电压表应测量路端电压，电流表应测量通过电源的电流，由于电压表和电流表都有一定的内阻，两种电路都存在系统误差。甲电路中，电流表读出的不是通过电源的电流，比电源的电流小，其读数等于电源的电流与通过电压表电流之差，误差来源于电压表的分流，而乙电路中，电压表测量的电压不等于路端电压，是由于电流表的分压。由于电源的内阻较小，电流表的内阻也较小，若采用乙电路，电流表分压较大，测得的内阻误差较大；而甲电路中，电源内阻较小时，电压表分流较小，测量误差较小．故可采用甲电路进行实验；
[2]由可得图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势为：

[3]图象的斜率表示电源的内阻，故电源的内阻：

[4][5]本实验中由于电压表分流，使电流测量值小于真实值，而电压表示数是准确的，当电路短路时，电压表的分流可以忽略不计，故短路电流为准确的，如图所示：

故图象与纵坐标的交点减小，图象的斜率减小，故电动势减小，内阻小于真实值。

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
14、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N
15、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得